【算法--链表】143.重排链表--通俗讲解

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通俗易懂讲解“重排链表”算法题目

一、题目是啥？一句话说清

给定一个单链表，重新排列节点顺序，使得第一个节点后跟最后一个节点，第二个节点后跟倒数第二个节点，以此类推，形成“首尾交替”的新链表。

示例：

• 输入：1 → 2 → 3 → 4 → 5
• 输出：1 → 5 → 2 → 4 → 3

二、解题核心

使用快慢指针找到链表中点，将链表分成前后两半，反转后半部分链表，然后像“拉链”一样交替合并前后两个链表。

这就像把链表从中间折断，反转后半段，然后像拉链一样将两段链表交错合并。

三、关键在哪里？（3个核心点）

想理解并解决这道题，必须抓住以下三个关键点：

1. 快慢指针找中点

• 是什么：使用两个指针，慢指针每次走一步，快指针每次走两步。当快指针到达末尾时，慢指针正好在链表中点。
• 为什么重要：这样可以将链表分成两个部分：前半部分和后半部分，为后续反转和合并做准备。这是分割链表的高效方法，不需要计算长度。

2. 反转链表

• 是什么：将后半部分链表反转，使得原最后一个节点成为新头节点。
• 为什么重要：反转后，我们可以从后往前遍历后半部分链表，从而在合并时能够按顺序交替连接节点。反转链表是链表操作中的基础但关键技巧。

3. 合并两个链表

• 是什么：将前半部分链表和反转后的后半部分链表交替合并，即从前半部分取一个节点，然后从后半部分取一个节点，如此反复。
• 为什么重要：这是实现重排的关键步骤，确保节点顺序符合要求。合并时需要小心处理指针，避免链表断裂。

四、看图理解流程（通俗理解版本）

假设链表为：1 → 2 → 3 → 4 → 5

1. 找中点：

   • 快慢指针：慢指针从1开始，快指针从1开始。
   • 第一轮：慢指针走到2，快指针走到3。
   • 第二轮：慢指针走到3，快指针走到5（快指针无法再走两步，停止）。
   • 中点是节点3。将链表分成前半部分：1→2→3 和后半部分：4→5。

2. 反转后半部分：

   • 后半部分4→5，反转后变成5→4。

3. 合并链表：

   • 前半部分：1→2→3
   • 反转后半部分：5→4
   • 交替合并：
     • 1指向5：1→5
     • 5指向2：1→5→2
     • 2指向4：1→5→2→4
     • 4指向3：1→5→2→4→3
   • 最终链表：1→5→2→4→3

五、C++ 代码实现（附详细注释）

#include <iostream>
using namespace std;// 链表节点定义
struct ListNode